На чем основано определение анионов? Приведите примеры. (Решение → 33405)

Заказ №38834

На чем основано определение анионов? Приведите примеры.

Решение:

Аналитическая классификация анионов по группам, в отличие от аналитической классификации катионов, разработана не столь подробно. Не существует общепризнанной и повсеместно принятой классификации анионов по аналитическим группам. Описаны различные классификации анионов. Чаще всего принимают во внимание растворимость солей бария и серебра тех или иных анионов и их окислительно-восстановительные свойства в водных растворах. В любом случае удается логически разделить на группы только часть известных анионов, так что всякая классификация анионов ограничена и не охватывает все анионы, представляющие аналитический интерес. Общепринятого разделения анионов на группы не существует. Наиболее широко применяется классификация анионов, основанная на их способности образовывать малорастворимые соли бария и серебра. Групповыми реагентами в этом случае являются растворы ВаСl2 и AgNO3. Все анионы на основании этого признака могут быть разделены на три группы. Такая классификация анионов значительно облегчает изучение их свойств и аналитическое обнаружение. Таблица 1 – Аналитические группы анионов № группы Характеристика группы Анионы Групповой реагент 1 Соли бария мало растворимы в воде. Соли серебра растворимы в кислотах SO4 2- , SO3 2- , S2O3 2- , СО3 2- , BO2 - SiO3 2- .F, PO4 3- , AsО4 3- , AsO3 3-CrO4 2- ,Сr2О7 2- ,C2O4 2- ВаСl2 в нейтральной или слабощелочной среде 2 Соли серебра мало растворимы в воде и 2 M азотной кислоте Сl - , J - , Br- , ВгОз- ,JO3 - , CN- , SCN- , S2- , C1О - , [Fe(CN)6] 3- , [Fe(CN)6] 4- AgNО3 в присутствии 2 M HN03 3 Соли бария и серебра растворимы в воде NО3 - , NO2 - , СНзСОО- , СlO3 - , Мп04 - и др. Группового реагента нет Разделение ионов и их обнаружение, основанное на последовательном применении групповых реактивов, получило название систематического хода анализа. При анализе анионов применяют также дробный метод. В этом случае анионы обнаруживаются в отдельных порциях испытуемого раствора с помощью их характерных реакций, устраняя, там, где это необходимо, влияние мешающих ионов. I группа: SO4 2- (сульфат-ион), S03 2- (сульфит-ион), S2O3 2- (тиосульфат-ион), СО3 2- (карбонат-ион), ВО3 - (борат-ион) или B4O7 2- , PO4 3- (фосфат-ион): П группа: Сl- (хлорид-ион), Br- (бромид-ион), J- (иодид-ион); III группа: N03 - (нитрат-ион), N02 - (нитрит-ион). ПЕРВАЯ ГРУППА АНИОНОВ 409 Групповым реагентом является хлорид бария в нейтральном или слабощелочном растворе. Анионы этой группы образуют малорастворимые в воде соли бария, но легко растворимые, за исключением сульфата бария, в минеральных кислотах. Соли серебра, за исключением сульфата серебра. мало растворимы в воде, но растворимы в азотной кислоте. Например: Реакция SO4 2- ионов Сульфат-ион является анионом серной кислоты. Серная кислота -сильная минеральная двухосновная кислота, образующая два ряда солей -средние и кислые. Из солей серной кислоты мало растворимы в воде соли бария, стронция. свинца и кальция, а также основные соли некоторых тяжелых металлов (меди, висмута), которые легко растворимы в разбавленных кислотах. Хлорид бария ВаСl2: при взаимодействии с растворами, содержащими SO4 2- , образует белый осадок BaS04, практически нерастворимый в воде и в минеральных кислотах. Это наиболее характерная реакция для открытия сульфат-иона. Ва2+ + SO4 2- BaSО4 Некоторые осложнения вносит присутствие в растворе иона S2O3 2- , так как при подкислении выделяется белый осадок серы, нерастворимый в кислотах: S2O3 2- + 2H + S + SO2 + H2O Отличить BaSО4 от серы можно, использовав способность сульфата бария к образованию с КМпО4 смешанных кристаллов розового цвета за счет со-осаждения. К 2—3 каплям исследуемого раствора, подкисленного соляной кислотой НС1, прибавляют 5 капель 0,01 н раствора КМпО4 и раствор ВаСl2. Затем избыток КМпО4 восстанавливают раствором перекиси водорода, при этом раствор обесцвечивается, а осадок окрашивается в розовый цвет, что служит доказательством образования осадка BaSО4. Реакция СО3 2- -ионов Карбонат-ион является анионом слабой двухосновной угольной кислоты Н2СОз (К1 = 3.510-7 , К2 = 5.7310-11). При получении из солей она почти полностью распадается на оксид углерода (IV) и воду. Из средних солей в воде растворимы только соли калия, натрия и аммония. Катионы остальных групп осаждаются СO3 2- в виде средних и основных карбонатов, а некоторые (Аl 3+,Сг3+) в виде гидроксондов. Для качественных реакций используют раствор карбонатов натрия и калия. Разбавленные минеральные кислоты, а также уксусная кислота разлагают карбонаты с выделением СО2. СО3 2- + 2H+  Н2СОз Н2СОз СО2 + Н2О Выделение СО2 можно обнаружить по помутнению известковой или баритовой воды (насыщенные растворы Са(ОН)2 или Ва(ОН)2). Ca(OH)2 + СО2  СаСОз + H2O Реакцию выполняют в специальном приборе, состоящем из двух колен. 1—1,5 мл исследуемого раствора следует упарить до уменьшения объема в несколько раз. Затем этот раствор помещают в длинное колено газового прибора, а в короткое колено помещают известковую или баритовую воду. В длинное колено добавляют 2 н раствор НС1 и нагревают на водяной бане. Помутнение раствора известковой или баритовой воды в коротком колене свидетельствует о наличии СО2- -иона. Вследствие протекания реакции СаСО3 + СО2 + Н2O  Са2+ + 2НСОзраствор через некоторое время в коротком колене может стать прозрачным. В этом случае в короткое колено необходимо добавлять еще раствор известковой воды: 2Са2+ + 2НСО3 - + 20Н- 2СаСОз + 2H2О